Leonard Shelby, pahalı takım elbiseler giyer, son model bir Jaguar kullanır; bunun yanında ucuz, tanınmamış motellerde konaklar ve ödemelerini hep nakit parayla gerçekleştirir. Başarılı bir iş adamı görüntüsündedir... Ancak Leonard'ın tek işi intikam almaktır; karısının ırzına geçip öldüren adamın peşindedir. Şüpheleri polis tarafından dikkate alınmayan Leonard'ın yaşamındaki tek mücadelesi, adalet arayışı uzerine kurulmuştur. Katili belirlemesinde ise büyük bir zorlukla karşı karşıyadır. Leonard'ın nadir görülen, tedavisi olmayan bir hafıza kaybı hastalığı vardır. "Kaza" oncesi olayları tüm ayrıntılarına kadar hatırlayabilen Leonard, 15 dakika önce ne olduğunu, ne yaptığını, nereye gittiğini ve neden gittiğini bilememektedir.

Zeki bir genç olan Mark, bir zaman döngüsüne sıkışıp kalır. Aynı günü tekrar tekrar yaşayan Mark, bu sırada kendisi ile aynı zaman döngüsünde hapsolmuş olan gizemli genç Margaret ile tanışır. Birlikte harekete etmeye karar veren Mark ve Margaret, bir günü mükemmel kılan şeyleri bulmaya karar verir. Hiç bitmeyen günlerinden nasıl kurtulacaklarını bulmaya çalışırken Mark ve Margaret arasında farklı bir bağ oluşur.